高屏溪桥斜张钢缆吊装
庄辉雄
中华顾问工程司二高屏东监造工程处九如工务处计划经理
陈建州
中华顾问工程司二高屏东监造工程处九如工务所主任
美国伊利诺大学香槟校区土木结构工程博士
1 概述
基于景观美学之特殊考虑，南二高燕巢九如段跨越高屏溪流域处建造一座外型优美之单桥塔非对称混合式斜张桥，全桥长510公尺，主跨330公尺为全焊接箱型钢梁，边跨180公尺为预力混凝土箱型梁，钢筋混凝土倒Y型桥塔高183.5公尺，其两侧斜张钢缆系统采视野开放之单面混合扇形配置，全桥配置详图一所示。
图一
斜张钢缆系统为高屏溪斜张桥主要结构特色之一，并且是结构系统中力量传递之最重要构件，全桥大部分重量及活载重均经由斜张钢缆传递至塔柱，再
沿两侧塔脚传至基础承载处。基于行车视野及桥梁造型之考虑，钢缆系统采单面混合扇形配置，一端锚碇于桥塔塔柱，另一端则锚碇于箱梁中央处。为兼顾桥梁安全性、施工性及时程性，于桥塔两侧各配置十四组斜张钢缆，除了主钢缆（Back stay）由四根钢缆组成外，其余各组斜张钢缆均包含两根钢缆，钢缆标准锚锭间距于边跨箱梁段为11.8公尺，于主跨为20公尺，于桥塔塔柱则约为3.8公尺。
高屏溪桥承包商泛亚/大成/川田/利德（短期结合）依据特订条款相关规定选择奥地利Vorspann Technic（VT）公司为斜张钢缆组装及施工协力厂商，锚锭装置采用VT公司所生产之HIDYN型式锚锭系统，钢绞索系由比利时
S.A.Fontainunion公司所生产之15.7mm低松弛七线钢绞线组合而成，钢缆外套管为奥地利agru公司生产之外着同轴射出鲜红色色层高密度聚乙烯套管，内部柔性灌浆材为法国elf微晶蜡。为确认各项组成构件能满足本工程斜张钢缆之功能需求，于前置作业期间分别进行钢绞线低松弛试验、锚锭装置两百万次反复载重疲劳试验、外套管热熔对接测试及微晶蜡试拌与试灌注等，并于施工期间依相关规定进行构件抽样检查。另外，为确保钢缆施工能顺利完成，于施工初期提出钢缆施工计划书，包含钢缆组装作业、钢缆架设施工及钢缆施拉原则等。
本工程于87年8月初开始组装临时钢缆，于10月初施拉临时钢缆索力，并于87年9月底进行第一根永久钢缆组装作业，预计于88年7月初全桥斜张钢缆可吊装完毕。本文特就高屏溪斜张桥钢缆之施工规划、施工方法及相关监测问题等作一简介，以为往后类似施工案例之参考依据。
2 施工规划
斜张钢缆为斜张桥结构系统中变异性最大之组合构件，其力学行为模式相当复杂，不仅受外力影响，亦与本身系统组成方式及细部组件构造息息相关。一般而言，为确保钢缆安装后之功能能符合设计原意，规划期间应就钢缆线型与配置、钢缆组成细部组件及相关测试进行研讨。
2.1钢缆配置
高屏溪斜张桥于桥塔两侧各配置十四组斜张钢缆，除了最外侧主钢缆由四根钢缆组成外，其余均包含两根钢缆。每根钢缆内含钢绞线股数乃依据设计阶段结构分析之索力值配置而成，钢绞线设计容许应力为0.45,S f ，,S f 为钢绞线
极限应力，并依股数多寡将外套管分成TYPE A 及TYPE B 两种规格，TYPE A 套管外径为28cm ，TYPE B 套管外径为22.5cm ，TYPE A 适用于钢绞线股数多于61，其余则采用TYPE B 。
钢缆配置重点除须考虑钢绞线股数及套管管径外，亦须考虑其几何形状，以决定钢缆长度及两端锚锭系统安装位置。钢缆几何形状主要受自重及索力所影响，一般而言，其几何形状可假设为悬垂曲线或抛物曲线，两者主要差异在于荷重加载位置假设不同。本桥于设计阶段曾依据钢缆组成组件预估重量计算钢缆单位米荷重并考虑加载位置随曲线分布，配合完工状态结构分析所得之钢缆两端轴向力，依据悬垂曲线方程式计算钢缆长度、钢缆垂度及钢缆两端切线角度，以做为钢缆设计之参考数据。
设计阶段所拟订之钢缆相关数据于施工前置作业期间均须重新检核，因索力分布与桥梁施工方法息息相关，钢缆几何形状又受索力影响。为重新确认钢缆配置基本数据，本桥于钢缆施工初期依据所拟订之施工方法重新计算索力值，并检核设计阶段所配置钢绞线股数是否同时满足钢缆于施工阶段及完工状态之应力需求。除此之外，并依据钢缆计算索力值及单位米荷重更新钢缆几何线形。线形推导所考虑之单位米荷重包含单位米钢绞线重量（钢绞线密度为
7.85 t/m 3）、微晶蜡重量（微晶蜡密度为0.95 t/m 3）及HDPE 外套管重量（外套管密度为0.95 t/m 3），依统计资料概估TYPE A 钢缆平均单位米重约为140kg ，TYPE B 约为100 kg ，钢缆个别单位米荷重详表一所示。
表一
2.2钢缆系统选定
本桥斜张钢缆系统设计规划时即根据功能需求进行钢缆组合组件适用性
评估，并拟订组合组件相关规定，其拉力杆件规划由平行钢绞线组合而成，两侧锚锭装置选择具有抵抗高频率振动之锚锭系统，防蚀处理则采多重防蚀系统，依序由HDPE套管外层防护加上灌浆之内层防护，并配合单根钢绞线本身提供之两层防护形成四层防蚀系统，另为避免紫外线照射造成套管材质老化，规定于套管外部采氟化塑料膜缠绕或同轴射出外着鲜红色之HDPE色层保护处理。VT公司即针对设计阶段所拟订之钢缆系统各项需求选定其相关组合组件，其各项细部组件分述如下：
锚碇装置
一般预力钢腱由于不须考虑其几何线形因桥梁结构系统改变而伴随改变，其锚锭构造仅设计承受轴向力；然而斜张钢缆锚锭构造不仅须设计承受轴向力，亦须考虑局部弯矩效应，因钢缆几何形状会受桥梁结构系统的影响而产生改变，其锚锭处将因角度变化而引起弯曲应力。为避免因经常性内应力变异造成钢绞线疲劳强度降低，钢缆锚锭构造设计上均包含一特殊内应力传递设施，依据内应力传递方式之差异而产生许多不同型式之锚锭装置，如HIDYN、HIAIM、BL、HC等型式。
本桥斜张钢缆锚锭装置采用奥地利VT公司所生产之HIDYN型式锚锭系统，锚锭装置依钢绞线股数需求分为VT61-140/150及VT91-140/150两种型式。HIDYN型式锚锭装置为一非裹握式（Unbounded type）锚锭机制，其力量传递主要组件为楔子（Wedge），原型锚锭设计采双重楔子配置，VT所生产之锚锭装置则采单一楔子设计外加一偏向阻尼器（Deviation damper），其细部构造计包含锚锭钢钣（Anchor plate）、保护套管（Penetration tube）、锚锭块（Anchor block）、锚锭螺帽（Anchor nut）、楔子（St ring-wedge）、固定板（St.SD fixation
plate）、喇叭套管（Trumpet）、转换套管（Transition pipe）、偏向阻尼器、保护帽（PE/St Protection cap）及阻尼器（Damper）等组件，详图二所示。
图二
钢绞线
斜张钢缆拉力杆件为钢缆的主体，材质须具有高强度特性，一般而言，依其制造方式之差异约可分为五种型式，分别为钢绞缆（Rope）、封闭式钢缆（Locked coil rope）、平行钢棒（Parallel bar）、平行钢线（Parallel wire）及平行钢绞线（Parallel strand）等。经评估数据显示，前两项钢材防锈蚀能力较差，平行钢棒则具有疲劳强度低及极限强度低等缺点，前述三种拉力钢材均已不适用于现代化斜张钢缆系统；钢线及钢绞线两者则皆具有较佳之力学行为及疲劳强度，惟前者须于工厂制作完成后再运至工地进行安装，后者则可于工地组合及安装，较适用于运输困难之桥址。
本桥钢缆拉力杆件采VT公司所制造之CMM平行钢绞线，钢绞线母材来自于比利时S.A.Fontainunion 公司所提供之BS5896 1770 级低松弛15.7mm之7线钢绞线。当单根整捆钢绞线自比利时运送至奥地利VT工厂后，即于钢绞线裸露表面被覆HDPE保护套管，并制作成四根一排之钢绞线束（CMM-bands），
钢绞线于被覆HDPE保护套管前须填充油脂以组成内层防护系统，达到防水、防蚀之目的。
钢缆外套管
斜张钢缆最外层防护之目的主要在于保护内层材料，亦可提供额外防蚀功能，一般可采用方式为高密度聚乙烯套管、橡胶包套（Elastomeric wrapping）及钢管（Steel pipe）等。高密度聚乙烯外套管优点是重量轻、低弹性模数、耐候性质良好且有多种尺寸可供选择，另外，套管可于工地接合，施工性较佳；缺点是无法承受过高之拉应力。橡胶包套具备高密度聚乙烯套管相似优点，惟必须于钢缆吊装后才能安装，施工程序较繁琐。钢管则具有高刚度、高机械性与尺寸多样化等优点，且可适用于高压力之填浆，但重量较重，接合不容易，且防锈能力不佳。
本桥钢缆最外层防护系统采高密度聚乙烯（HDPE）外套管，为避免紫外线影响套管材质，于套管原料中添加碳粉，但黑色套管容易吸热，故于套管外层同轴射出约2.0~2.5mm厚之鲜红色高密度聚乙烯色层。外套管依钢缆股数需求分为TYPE A及TYPE B两种规格，其外径分别为225 mm及280mm，厚度含色层为19.5mm，每制作单元长度为11.8m，其材质检验须符合ASTM D3350组件分类PE345434C/E之规定，其中套管径向抗静水压力强度（Hydrostatic pressure）主要是依据钢缆组装及灌浆方法而拟订。
外套管内灌浆材
斜张钢缆外套管内部灌浆材之目的在于提供多一层钢材防蚀措施，同时亦可提高钢缆阻尼比，进而降低钢缆风力效应。一般灌浆材料有水泥浆、聚合物、石蜡及无机油脂等，水泥灌浆可有效地防止因车辆冲撞、恶意破坏和磨损所带来的损坏，且可提高防火性，但缺点在于吊装不易、灌注时间较长且易开裂造成锚锭处锈蚀；其余柔性浆材虽防撞及防火能力差，但具有吊装施工容易及灌注压力低等之优点，不至于造成套管永久变形，并可充分填满套管空隙，以达到防水、防蚀之目的。
本工程钢缆内部灌浆材采法国elf公司所生产之微晶蜡，此微晶蜡在室温下（20~25℃）呈硬膏状半固体，具良好坚韧性及稳定性，即经过多次冷热循
环、固液态交替改变下，材料不会产生分解或变质现象。再者，此微晶蜡抗氧化性极佳且不溶于水，在填充于钢缆外套管内部时可同时将外套管内之水分挤除，为钢材良好之防蚀材料。对于钢缆因外力（如风力、地震力或活载重等）所产生之振动，微晶蜡亦具有减振之功能。此外，钢缆外套管内部填充微晶蜡灌浆材亦可清除因荷电离子交换所引起之金属腐蚀现象。
2.3前置试验项目
斜张钢缆为本桥结构系统中最重要的一环，功能上须承受长期反复载重，为确保其安全性及服务性，其各项组合组件质量要求均相当严谨，特订条款中并拟订相关测试项目。承包商于前置作业时间即依据特订条款规定进行一系列相关试验，分述如下：
锚碇装置疲劳试验
VT HIDYN型式锚锭系统之最大特色在于构造内含EPDM elastomeric damper及HIDYN SD deviation damper双阻尼器，此构造机制设计之主要目的在于降低弯矩效应于应力传递过程中对锚锭处钢绞线之疲劳影响，即钢缆系统在受长期静态或动态载重后，其钢绞线仍可维持高疲劳强度之要求。为确认VT 锚锭系统能满足本桥对钢缆疲劳强度之要求，VT公司依特订条款规定将锚锭装置与钢绞线锚固后进行两百万次反复载重试验，测试应力上限为0.45,
f，应
S
力变化范围为2000kg/cm2，测试标准乃参考PTI颁布之”Recommendation for stay cable design、test and installation”相关规定。
疲劳试验系在德国慕尼黑大学材料试验室进行，依规定取样三只锚锭装置进行测试，另为确认楔子与钢绞线间之咬合状况，取三根单股钢绞线进行前置测试，计测试共包含单股钢绞线、VT44-140/150锚锭装置、VT61-140/150锚锭装置及VT91-140/150锚锭装置等四项疲劳试验。前置测试结果显示，三根单股钢绞线于两百万次反复载重后均无破裂情形发生，分析锚锭楔子应可提供适当之咬合功能。随后进行三只取样锚锭装置反复载重试验，试验结果显示除了VT44-140/150外，皆无钢绞线断裂情况发生，VT44-140/150计有一根钢线断裂，断裂面积约占全部钢绞线之0.32﹪。另外，锚锭装置各项组合组件于试验后均无破裂或永久变形发生，楔子因反复载重造成之滑动位移量亦在合理范
围内。综合上述试验结果可确认VT公司所生产之HIDYN型式VT44-140/150、VT61-140/150及VT91-140/150锚锭装置均可满足本桥对斜张钢缆之疲劳强度要求。
钢绞线松弛试验
钢缆之预力钢材来自于比利时S.A. Fontainunion公司所生产之BS5896 1770级低松弛15.7mm之7线钢绞线，依据BS5896相关规定，钢绞线检验包含尺寸与外表、物理性质及化学性质等项目，其中化性检验项目主要为钢绞线松弛率，因松弛率与钢缆长期索力损失值有关。钢缆供货商VT公司依规定将其所使用之钢绞线送至奥地利维也纳试验室TVFA进行各项材质测试，其测试重点项目之一即为钢绞线之松弛行为。
TVFA依线径大小取一根适当长度之钢绞线试体，将其安装于试验机上，维持室温于20±2℃，逐步加载至初始载重，加载时间约4.5分钟。测试过程中，利用两支测微计以控制伸长量，确保钢绞索标示长度不变。经过1000小时后，将定时纪录载重与初始载重作比较，计算其荷重损失率与时间之关系，以判读1000小时之松弛率是否符合BS 5896之相关规定。除此之外，TVFA同时依据其试验纪录数据计算松弛率与时间之方程式及方程式之相关参数，以提供未来承商依规定于工地取样进行100小时松弛试验之松弛率换算依据。
外套管热熔对接测试
本桥斜张钢缆外套管之制作长度由内侧编号114之80m逐渐增长至外侧编号101之330m，然外套管于工厂之制造单元长度仅为11.8m，为达到钢缆外套管制作长度之需求，外套管单元须逐一热熔对接（Thermal butt welding）至制作长度。由于外套管为钢缆最外层防护系统，其制作质量将影响钢缆长期防蚀能力，为避免外套管制作时因热熔对接工作降低钢缆防蚀功能，本工程特订条款规定外套管于热熔对接后，内、外部须坚实平顺，没有外观不良或内径变异等情形发生，且轴向抗拉强度及径向抗静水压力强度不得低于套管原有材质。
为达到上述各项要求，VT公司于外套管制造完成后即于试验室进行各项热熔对接影响参数测定，影响参数包含套管端口平整度、加热温度、接合压力、
加压持续时间及硬化时间等，并依测试结果建立热熔对接程序以作为桥址处套管热熔对接作业之遵循依据。外套管热熔对接采用VT公司所提供之KWH-315F 系统热熔对接设备，主要包含一组套管固定座、加热钣、管口研磨机及油压机具等，如图三所示。
图三
依据影响参数测试结果所拟订之热熔对接操作程序约可分为四个步骤，分别为管口端洗、管口加热、管口接合及接合面硬化，其相关参数设定如表二所示。依据所拟订之热熔对接操作程序，TYPE B套管制作时首先以研磨机将两套管接合面端洗至密合误差小于2mm，再以加热钣加压（约15.6bar）热熔HDPE 外套管，温度维持在208℃，以符合ASTM D2657热接之温度要求，待外着鲜红色聚乙烯色层熔出约2.5mm高时，即减压至1.6bar，再持续加热205秒后，抽出加热钣并于8秒内将两套管面重新接合且加压至15.6bar，在加压时间维持12秒后，逐渐降低压力，经冷却达26分钟后方可移动外套管并进行下一接头热熔对接作业。热熔对接作业之注意事项在于尽量缩短加热钣抽出至两端口重新接合之转换时间，同时须维持工作区清洁，避免套管受到阳光、尘埃及雨水的影响。
表二
微晶蜡试拌及试灌注
由于国内并无斜张钢缆灌注微晶蜡之施工经验，世界各国相同灌注范例亦不多见，为拟订适用之灌注计划，包含灌注时机、灌注位置、灌注方式、灌注压力、微晶蜡液化温度及凝固所需时间等，VT公司于施工前进行一系列试拌及试灌注试验，计包含实验室模拟试验、奥地利VT工厂仿真试验及桥址实体试验。试验室模拟试验之目的仅在于观察熔化后微晶蜡于套管内钢腱间之凝结过程及填充状况，其试验样品为一长约50公分之HDPE套管，内置钢绞线后将熔化之微晶蜡倒入，于微晶蜡凝结过程中观察其变化情形。
VT工厂模拟试验之主要目的在于建立微晶蜡灌注条件，并探讨微晶蜡对外套管变化之影响，试验样品为长50公尺之HDPE套管，内置钢绞线，微晶蜡拌合及灌注机具为elf公司依据本桥斜张钢缆灌注需求所设计之拌合灌注车。为观察灌注作业期间套管内微晶蜡流动与凝结情形，并于微晶蜡固化后检视微晶蜡于套管内之填充状况，试验套管面设三处窗口。另为量测微晶蜡经过套管后温度下降程度，在出浆口连接一透明管将液态微晶蜡导入一收集桶中，并于收集桶中内设置一温度计以量测微晶蜡流出后之温度变化，藉以建立微晶蜡状态变化与温度之关系，并作为拟订灌注温度之设定依据。除此之外，为研讨微晶蜡灌注压力与温度对套管尺寸之影响，于灌注作业期间同时纪录套管温度、轴向长度及径向长度等变化状况。当灌注作业完成约24小时后，分析套管内微晶蜡应已固化，即进行套管弯曲试验，弯曲试验之测试曲度乃模拟钢缆吊装阶段套管所可能产生之最大曲度（R=3m），其测试主要目的在于确认套管热熔接头可承受吊装阶段之挠曲拉应力，VT工厂仿真试验之配置如图四所示。
图四
桥址实体试验之目的则在于确认VT工厂模拟试验所建立之灌注条件可适用于桥址处，其确认方法主要是经由比对两试验之外在测试结果以判断桥址处钢缆内部微晶蜡灌注程度，并依需要调整灌注温度及压力。实体试验于F114及B114斜张钢缆微晶蜡灌注期间进行，其灌注材料、灌注机具、灌注方法及钢缆排列方式皆与VT工厂模拟试验相同，唯一差异在于灌注作业方式。由于钢缆长约80公尺，且呈1.72斜度置放于桥面上，灌注期间为避免液态微晶蜡自楔子间隙或喇叭套管与外套管间渗出，灌注作业分二阶段进行。第一阶段灌注前，HDPE外套管利用「象鼻」（Elephant truss）装置架高并区分为两段，灌注孔位设于转换套管区域内，并低于象鼻设置最高点以促使微晶蜡灌注时能循同一方向填充，微晶蜡灌注温度依VT工厂试验数据设定为96℃。第一阶段灌注作业先以低压（约3bar）进行施作，待低位出浆孔排出不含空气之微晶蜡约2~10公升后，即关闭低位出浆孔并停止灌注作业。约1小时后，分析微晶蜡已初凝，即进行第二阶段灌注作业，本阶段作业则以5bar压力进行灌注，待高位出浆孔排出不含空气之微晶蜡后，方可关闭出浆孔，再施以微压后关闭灌注口，即完成钢缆微晶蜡灌注作业。依据观察纪录数据可证实所拟订之灌注条件可适用于桥址处，并且可确保微晶蜡完全填满套管内空隙。
千斤顶律定测试
本桥斜张钢缆由于其设计力量相当大，且锚锭处位于箱梁内部不利于重型机具搬运，因此钢缆施工厂商针对本工程之特性设计一套施拉索力之组合式千斤顶系统，该系统主要由4支拉力容量各为85吨之千斤顶、一组钢绞线锚锭装置、一套固定架（Blocking device）及一套支撑座（Chair）组合而成，其配置如图五所示。由于该系统设计相当特殊，为确保机具可提供稳定且正确之
力量，在系统组合完成后即进行律定（Calibration）测试。基于系统设计之特性，千斤顶律定方式须模拟钢缆实际施拉状况，即律定时千斤顶活塞须配合出力同时产生位移。为满足前述律定条件，律定配置主要是利用两组千斤顶系统，各包含4支85吨千斤顶，相互以钢绞线连接，并安装于钢构架上，其间锚锭方式与钢缆施拉时之锚锭方式相同，其中一组千斤顶系统为预律定对象，另一组提供所需之反力。此外，欲律定之千斤顶上须再放置一标准荷重计以检核该千斤顶之实际输出能量。进行律定作业时，乃将欲律定之油压千斤顶施以一向外顶开之油压，此时钢绞线随力量增大而加长，其力量作用促使欲律定之油压千斤顶与荷重计同时承受压力荷重，藉由荷重计提供各个不同阶段油压计之读数值，检核欲律定之油压千斤顶所对应之油压计读数，用以修正千斤顶之实际应力输出量。
图五
3 斜张钢缆组装
钢缆组装作业主要分为三个阶段，分别为HDPE外套管热熔对接、钢绞线裁制与穿线及微晶蜡灌注等。由于斜张钢缆安装时受初始垂度所影响，其安装
长度与设计长度差异甚大，基于制作之需求，每根钢缆组装前须依据初始索力值分别计算钢绞线与外套管制作长度及微晶蜡灌注量。
3.1计算数据
虽然本标斜张钢缆设计图已标示每根钢缆之几何线形相关数据，然该项数据是以桥梁完工状态为计算依据，并未考虑施工阶段钢缆初始垂度及桥体施工拱度对钢缆线形之影响，故不适用于作为钢缆制作时之参考资料。钢缆制作数据应参考钢缆安装阶段之几何线形，该线形主要受钢缆初始垂度及桥塔与主梁拱度所影响，其中以初始垂度之影响最为可观。对于钢缆制作长度之决定除须考虑钢缆安装线形外，亦须考虑千斤顶施拉所需之预留长度，而HDPE外套管则须考虑温度效应所需之位移空间。
由于钢缆制作长度受实际施工状况影响，为避免制作错误造成安装困难，钢缆两锚锭端钣之间长度、钢绞线裁制长度及HDPE外套管热熔对接长度之计算数据须于制作前送审，经核可后方可进行制作，各项计算数据详表三。钢缆两锚锭端钣之间计算长度主要以钢缆完工状态之悬垂长度为基准，考虑安装阶段初始垂度与完工状态垂度之长度差异值。除此之外，桥塔与主梁之施工拱度对钢缆安装长度所造成之影响亦列入考虑。钢绞线裁制长度约等于前述钢缆两锚锭端钣之间计算长度，但需额外考虑塔端锚锭所需之长度（约25公分）及千斤顶施拉所需之预留长度（约1公尺）。HDPE外套管热熔对接长度基本数据为两喇叭套管端口于安装阶段时之悬垂长度，即前述两锚锭端钣之间计算长度扣除两端喇叭套管长度，另考虑外套管穿入喇叭套管内之最小必需长度及温差缩量，分别为主梁端70公分及塔柱端2公尺，温差缩量主要考虑发生于塔柱端，温差值以40℃为计算依据。微晶蜡灌入量是以充满两锚锭端钣之间套管内所有孔隙为计算依据，其计算量即等于管内孔隙总体积，孔隙总体积之计算长度为前述两锚锭端钣之间长度，断面积为套管内径面积扣除钢绞线占用面积。由于本项计算资料与套管内径及钢绞线外径有关，因受制作误差之影响，计算值精确度相当有限，故仅供参考之用。
表三
3.2钢缆制作
钢缆制作每次以一对同编号钢缆为一制作单元，配合钢缆吊装顺序由编号114制作至101，唯基于箱型钢梁节块吊装施工需求，于F114制作前须先行组装临时钢缆以配合G2节块安装。此外，桥塔两侧同一编号钢缆之制作顺序是以边跨优先，因主跨钢缆须待举升吊车前进后才能安装。每一单元之制作步骤分别为HDPE外套管热熔对接、钢绞线裁制与穿线及微晶蜡灌注。
HDPE外套管之热熔对接
HDPE外套管热熔对接作业区位于边跨桥面版上临近A1桥台处，为避免阳光、灰尘及雨水之影响，对接工作是在一活动式遮蓬内进行，热熔对接之作业流程乃依据VT公司于试验室中所拟订之步骤，主要为管口端洗、管口加热、管口接合及接合面冷却等四项，其操作程序详2.3节。考虑桥址处施工条件与试验室有所差异，为确认试验室所拟订之操作程序仍适用于桥址处套管热熔对接工作，于第一根钢缆外套管制作前进行三次热熔试接工作，并将样品制成试片进行拉力试验，如图六所示，确认熔接处拉应力不低于原外套管母材拉应力设计值。
图六
外套管制作之热熔对接加工数目是以套管标准制作长度11.8公尺为计算基准，由于外套管全长并非11.8公尺之倍数，故制作时均包含一节零星长度，该零星段均安排于套管第二节位置（第一节套管连接于塔端喇叭套管），如此可使每对套管之热熔接缝位置一致，较有利于钢缆外观。每根钢缆外套管制作时间主要决定于接合面数目之多寡，每个接合面作业时间TYPE A约为35分钟，TYPE B约为30分钟，其中大部分时间为熔接面的冷却时间。
由于热熔对接工作关系着钢缆外套管之质量，操作者除了须确实依据操作程序进行套管对接工作外，于从事本项工作之前亦须通过对接工作测试。另外，套管热熔接缝处须进行随机抽样检查，原计划拟进行放射线检查以确认对接不良处，但考虑无任何相关判读标准以供参考，故改为接缝处取样进行试片拉力试验以确认其施工质量。
钢绞线裁制及穿线
本桥斜张钢缆外套管内配置平行钢绞线，每根钢绞线依前述长度计算数据进行裁剪，其钢绞线股数主要是依据设计阶段计算书相关数据配置而成，整束钢绞线组成主要以VT-CMM 4根一排钢绞线为主，但为配合零星股数之需求，另备有单根钢绞线。
钢绞线配合钢缆组立方式采整卷方式自国外进口，再于工地现场进行裁制，为利于运输及裁制，将整卷钢绞线安装于木制轮式基座上。当钢缆外套管完成热熔对接工作后，即将数捆钢绞线依股数需求依序排列于外套管正后方约套管长度相等距离处，套管与钢绞卷线基座间每3公尺置放一钢制滚轮，以利
后续钢绞线裁制及穿线作业。
钢绞线排放前，须依据其计算长度于地面上标示两端位置，排放工作则是利用卷扬机配合两名工人将钢绞线依序置于钢制滚轮上。为确保钢绞线穿入外套管内能成平行排列，CMM钢绞线排放于钢制滚轮时须确实成两列平行排置，并于每2公尺间隔利用塑料捆带将整束钢绞线捆紧，此塑料捆带在即将进入外套管前再予以拆除，如此可避免成束平行钢绞线于穿线进行中散离以致于穿线失败。
当成束钢绞线排放就定位后，即进行大型卷扬机之钢绞拖线与成束钢绞线头连接作业，为避免连接段断面过大影响穿线作业，首先以拖线网将整束钢绞线分成若干钢绞线组，每支拖线网包含8至9股钢绞线，其次将拖线网依序分成前后数群，每群间距约1公尺，群内钢绞线拖线网先以连结环互相结合再与卷扬机钢绞拖线头接合，拖线网互相接合时须确保所有钢绞线能同时承受卷扬机拉力，以避免钢绞线因受力时间不一致造成扭绞情形发生。
当穿线作业前置准备工作完成后，即利用大型卷扬机进行拖线工作，为避免摩擦力过大造成拖线困难，于钢绞线束外围涂抹油脂。当钢绞线头穿过外套管至预定位置后，即拆除连接装置并检视钢绞线两端编号相对位置以判断套管内钢绞线排列状况，同时准备进行锚锭装置安装作业。锚锭装置安装前须将CMM 钢绞线两端PE套管切除约1至2公尺长度，并套上白色活动小套管，再将锚锭块之楔子与钢绞线接合，最后安装喇叭套管，并以薄铁片将锚锭块包覆以避免通过保护套管时锚锭块外围螺纹受损。
微晶蜡灌注
钢缆内部灌浆材系采法国elf公司所生产之微晶蜡，微晶蜡之拌合及灌注机具为elf公司特别为高屏溪桥斜张钢缆设计之拌合灌注车，其后车箱设计包含两套容积各为5000公升之巨型热熔储存槽，其热熔储存槽容积量设计主要以单根钢缆微晶蜡灌入最大量为基准，本桥钢缆系统微晶蜡灌注量如图七所示。微晶蜡于室温下为固态，为利于搬运及热熔作业，平时以方形块状储存，每块约10公斤重，由于固态微晶蜡于巨型热熔储存槽内加热至95O C之高温液态约需24小时，因此微晶蜡热熔作业须于灌注作业前一日即开始进行。
图七
一般斜张钢缆灌注作业依灌注时机之差异可分为吊装前灌注及吊装后灌注两种，本桥斜张钢缆由于两端锚锭位置高差相当大，若考虑于吊装后再进行微晶腊灌注作业，则须分阶段于不同高度开灌注孔进行作业。基于考虑高空灌注作业进行不易，承商乃决定于吊装前即进行灌注作业，灌注位置主要配合钢缆制作于桥面版上进行。钢缆编号114及113之微晶蜡灌注作业系采两阶段灌注方式进行，如2.3节所述，考虑两阶段灌注方式之主要原因在于避免液态高温微晶蜡由锚锭块楔子间或HDPE外套管与喇叭套管之间隙渗出，造成灌注作业无法持续进行。但两阶段灌注作业方式须较长作业时间，因须待第一阶段灌注之微晶蜡凝固后，方可进行第二阶段灌注作业，此一作业方式将不利于钢缆的施工进展，尤其针对外侧较长钢缆。
为缩短微晶蜡灌注作业时间，后续钢缆微晶蜡灌注作业改采一次灌注方式进行，对于前述液态微晶蜡渗出之处理方式，乃于锚锭块内侧锥孔处以胶布将间隙封闭，HDPE外套管与喇叭套管之间隙则以特殊夹具强迫闭合。微晶蜡灌注作业仍就参照试灌注试验所拟订之模式，钢缆沿桥面版纵向置放，约等于桥面版坡度，灌注时由低处灌注孔注入，以利空气可于高处出浆口排出，低处灌注口及高处出浆口均设于锚锭块中未安装钢绞线之预留孔，另于低位端之喇叭套管高位处开一排气检查孔。灌注作业须待微晶蜡加热至约95O C液态后方可进行，起初以低压（约0.5bar）进行灌注作业，当喇叭套管处之排气孔排出微量微晶蜡液后，即可将排气孔关闭，待高处末端出浆口排出不含空气之微晶蜡液约2~10公升后，再将出浆口关闭，再施以微压（约1.5bar）灌注，以确保微晶蜡能完全填充套管内之孔隙。斜张钢缆灌注方式于编号106起又改回两阶段灌注方式，主要原因在于锚锭块锥孔内侧胶布须取消以避免索力施拉作业失
败，考虑因取消内侧胶布可能造成液态微晶蜡外泄，故再次改变灌注作业方式。
当微晶蜡灌注作业完成后，为确认套管内微晶蜡填充状况，一般均检核其灌注量，如有疑虑可由专业工程师利用敲槌敲击套管外壁所得之回响判读套管内微晶蜡之填充情形，必要时亦可在套管上进行开孔检视。基于后续钢缆吊装作业之需求，当微晶蜡自锚锭装置出浆口流入收集桶后，亦针对桶中微晶蜡进行监测，监测项目有二，一为液态微晶蜡灌注后随着时间之状态变化状况，另一为微晶蜡状态与温度之关系，如图八所示。
图八
4 斜张钢缆架设
斜张钢缆在微晶蜡灌注作业完成约24小时后，并分析套管内微晶蜡已凝固，方可进行钢缆吊装前置准备工作，准备工作项目包含锚锭装置保护措施、钢缆吊升机具之配置及锚锭装置安装辅助机具之规划等，除此之外，套管表面须进行洁净处理。桥塔两端钢缆吊装顺序为配合主梁施工流程以边跨钢缆优先进行，而钢缆两端锚锭装置之安装顺序则以塔端优先，其考虑在于塔端主要是利用塔吊进行吊装作业，而塔吊所能提供之安装拉力相当有限且无法掌控安装方向与角度。
塔端钢缆之架设主要是利用塔吊进行吊升作业，并配合电动链滑车将锚锭装置穿入保护套管内并固定。为利于锚锭装置安装作业，于喇叭套管前方1/3
位置处及后方象鼻装置中间处各设一吊点，前方吊点主要功能在于调整套管垂直角度，角度调整机具为连接于吊索上方之一组电动可调式锁链装置，主要调整阶段有二，首先于钢缆起吊前预先调整喇叭套管之垂直仰角，其次，当喇叭套管即将穿入保护套管前可依安装角度需求进行微调。后方吊点主要作用在于吊起钢缆，并承受钢缆全部重量，吊点位于象鼻装置中间处，为避免吊升用钢索损伤HDPE外套管，吊点处外套管外围缠绕高抗拉力特殊吊带用以连接吊升钢索。喇叭套管之水平定位则利用塔式吊车水平移位配合连接于锚锭装置前端之导引线进行调整作业。喇叭套管尾端象鼻装置长约5公尺，具有半径3公尺及5公尺两种型式。其设计之主要目的在于缓和喇叭套管尾端之外套管因钢缆自重所产生之折角，避免因折角过大造成套管拉力破坏，进而降低钢缆防蚀能力。除此之外，象鼻装置于锚锭装置固定前可提供必需之临时假固定功能。
塔端钢缆吊装作业进行前，先利用堆高机将整组锚锭装置上举至一支撑架上，并于喇叭套管下方安装象鼻桁架装置，同时进行吊点连接作业。在吊起整组锚锭装置前，先利用前端吊点初步调整喇叭套管之垂直仰角，使角度近似于桥塔保护套管之安装角度，尔后，即利用塔吊将钢缆徐徐向上吊起，当喇叭套管就定位后并对准钢缆保护套管前端孔口时，利用保护套管后端之小型电动链滑车将锚锭装置缓缓拉入保护套管内，待端锚穿过桥塔之保护套管后，先利用链滑车配合象鼻桁架尾端之可动式连杆将象鼻桁架固定于塔顶钢构上，再以锚锭螺帽将钢缆锚固于塔柱上。为避免HDPE外套管因折角过大造成套管拉力破坏，桥塔处象鼻桁架须待钢缆施拉至初始索力，并确认HDPE外套管折角趋于缓和后，再予以拆卸。
主梁端钢缆安装作业规划时须特别考虑安装所需之初始索力及钢缆中垂
效应所造成之影响，其作业方式是利用二至三部大型轮式吊车配合牵引机具及转向滚轮装置将喇叭套管穿入预埋于箱梁内之保护套管内，再以锚锭螺帽将钢缆锚固于箱型梁。轮式吊车之功能主要在于协助克服钢缆因自重作用所造成之中垂效应，进而降低安装锚锭装置所需之拉力，吊车数量、能量及吊点位置与斜张钢缆安装长度有关，边跨侧约需一至二部吊车，主跨侧则需二至三部吊车，吊车能量分别为45Ton、50Ton及60Ton，依钢缆需求配置。牵引机具除了一组绞车用以提供钢缆安装所需之拉力，其余三组链滑车主要功能在于调整锚锭装置安装角度，其机具能量依钢缆安装索力而定。
主梁端锚锭装置安装作业开始时，首先利用轮式吊车于预设位置将钢缆缓缓吊起，同时以绞车将锚锭装置往前拉至钢缆保护套管孔口，再利用链滑车调整安装角度，当喇叭套管就定位后并对准保护套管孔口时，继续利用绞车将锚锭装置导入保护套管内，最后，以锚锭螺帽固定锚锭装置于箱型梁锚锭钣上，完成箱梁端之锚锭装置安装作业。导引锚锭装置穿入保护套管之牵引设备在安装作业初期主要为3.2吨承载量之绞车及转向滚轮设备，但当主跨钢缆安装至编号108及边跨安装至106时，由于绞车已无法提供安装所须之全部拉力，因此改以小型千斤顶VT04/150配合绞车进行牵引作业。
钢缆架设作业因受钢缆长度及重量影响困难度极高，为确保工作能顺利进行，架设计划的拟订除需考虑上述施工机具之配置及架设顺序之规划，亦需考虑施工环境对架设工作之影响。而施工环境影响因素中又以强风最为重要，因塔端钢缆系利用塔吊作业，须准确地穿入保护套管内，当强风发生时将可能会造成钢缆晃动，进而影响施工作业。基于施工安全性考虑，进行钢缆架设作业时，现地之风速须小于50km/hr。
5 斜张钢缆施拉索力
斜张钢缆为斜张桥结构系统中之主要受力构件，其索力大小不仅与全桥应力息息相关，亦左右桥体拱度线形之变化，而应力与线形为桥梁施工成败之关键，即索力之正确性为施工之重要指标。钢缆索力行为较一般预力行为复杂，因索力会随着结构系统及载重状态不同而改变，虽钢缆设计图已标示索力值，但该值仅代表钢缆于完工状态受桥梁自重作用之相对应力，又可称为相对应于主梁制造形状之索力值，此一索力值主要作为桥梁设计之依据，并未提供索力变化之讯息。
一般而言，造成索力变化之来源有二，一为通车期间受各种外载重之影响，其次为施工阶段因结构系统改变或施工载重所产生之影响，前者与设计理念有关，后者则受施工方法与施工机具所影响，两者之间即为设计图标示之钢缆索力值，钢缆索力施拉目标值则为设计索力值扣除施工期间各项影响因素之累积值。由此可知，钢缆施拉索力时所造成之误差将会改变钢缆设计索力值，进而影响结构系统应力分布及拱度线形变化，故可说正确之索力目标值为钢缆施工之基本需求。
斜拉索安装施工及调索监控施工工艺工法 (QB/ZTYJGYGF-QL-0603-2011) 桥梁工程有限公司静国锋罗孝德 1前言 1.1工艺工法概况 斜拉索是一种柔性拉杆，是斜拉桥的主要受力构件之一。目前国内外斜拉桥所用的斜索主要采用经过多种防腐处理制作的高强平行钢丝和平行钢绞线两种形式。无论是平行钢索或平行钢绞线索在安装过程中所要遵循的基本原则是：在保证斜拉索安装质量、安全的前下，所采用的安装方法、程序、工艺及动力牵引系统力求做到简单、方便、易操作。 拉索结构体系分为三个主要部分。①锚固部分：分为张拉端锚固和固定端锚固，均由锚杯、锚圈、锚垫板和防护罩组成；②过渡部分：由钢导管、减震器、防水罩组成；③中间部分：由高强钢丝、玻璃丝带、PE防护、缠包带等组成。 图1斜拉索结构示意图 1.2工艺原理 斜拉桥索塔两侧是对称的斜拉索，通过斜拉索将索塔主梁连接在一起。左右一一对称，这两根斜拉索受到主梁的重力作用，对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力，根据受力分析，左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力；同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力；由于这两个力是对称的，所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消，最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力，传给了索塔下面的桥墩。 2工艺特点 斜拉索挂设与张拉是斜拉桥施工的关键所在。斜拉索采用平行钢绞线拉索，索体由多股无粘结高强度平行镀锌钢绞线组成，外层由双层同步挤压成形双螺旋线HDPEF套管防
护。在锚固区，钢绞线有PE导管组件防护，其端部浸泡在油脂中。钢绞线采用单根穿索、单根张拉、单根测试检查，并可以进行单根钢绞线调索和更换。 3适用范围本工艺适用于所有的预应力混凝土斜拉桥成品斜拉索的施工。 4主要技术标准《斜拉桥换索设计与施工规程》DB 37/T 1312 《公路桥涵钢结构以木结构设计规范》JTG D60 《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50 5施工方法 平行钢绞线斜拉索采用单根PE镀锌钢绞线安装、单根张拉、单根调索、单根换索的施工方案。为保证其施工索力准确、方便、快捷，需采用数显或数控张拉设备，应选择专业队伍进行施工。 施工控制采取标高与索力双控，施工期间主梁拼装标高允许偏差不大于5mm，桥轴线偏差不得大于5mm施工阶段控制标高允许偏差不大于土20mm主梁上下游控制标高允许偏差不大于土10mm斜拉索张拉力允许偏差不大于土2.5%,且不得大于50kN。 张拉斜拉索用千斤顶必须配备经过校核的测力传感器，正常情况下每施工四对斜拉索，必须对张拉千斤顶以及传感器进行标定，并测量一次索塔塔顶偏位。 6工艺流程及操作要点 6.1 施工工艺流程 斜拉索安装施工时防止PE防护套受损的措施和施工中确保防止索导管和锚头进水的措施是本项目施工的重点。工艺流程见图2
使用MIDAS/Civil做斜拉桥分析时的一些注意事项 斜拉桥的设计过程与一般梁式桥的设计过程有所不同。对于梁式桥梁结构，如果结构尺寸、材料、二期恒载都确定之后，结构的恒载内力也随之基本确定，无法进行较大的调整。对于斜拉桥，由于其荷载是由主梁、桥塔和斜拉索分担的，合理地确定各构件分担的比例是十分重要的。因此斜拉桥的设计首先是确定其合理的成桥状态，即合理的线形和内力状态，其中起主要调整作用的就是斜拉索的张拉力。 确定斜拉索张拉力的方法主要有刚性支承连续梁法、零位移法、倒拆和正装法、无应力状态控制法、内力平衡法和影响矩阵法等，各种方法的原理和适用对象请参考刘士林等编著的公路桥梁设计丛书－《斜拉桥》。 MIDAS/Civil程序针对斜拉桥的张拉力确定、施工阶段分析、非线性分析等提供了多种解决方案，下面就一些功能的目的、适用对象和注意事项做一些说明。 1．未闭合力功能 通常，在进行斜拉桥分析时，第一步是进行成桥状态分析，即建立成桥模型，考虑结构自重、二期恒载、斜拉索的初拉力（单位力），进行静力线性分析后，利用“未知荷载系数”的功能，根据影响矩阵求出满足所设定的约束条件（线形和内力状态）的初拉力系数。此时斜拉索需采用桁架单元来模拟，这是因为斜拉桥在成桥状态时拉索的非线性效应可以看作不是很大，而且影响矩阵法的适用前提是荷载效应的线性叠加(荷载组合)成立。 第二步是利用算得的成桥状态的初拉力（不再是单位力），建立成桥模型并定义倒拆施工阶段，以求出在各施工阶段需要张拉的索力。此时斜拉索采用只受拉索单元来模拟，在施工阶段分析控制对话框中选择“体内力”。 第三步是根据倒拆分析得到的各施工阶段拉索的内力，将其按初拉力输入建立正装施工阶段的模型并进行分析。此时斜拉索仍需采用只受拉索单元来模拟，但在施工阶段分析控制对话框中选择“体外力”。 但是设计人员会发现上述过程中，倒拆分析和正装分析的最终阶段（成桥状态）的结果是不闭合的。这是因为合拢段在倒拆分析和正装分析时的结构体系差异，导致正装分析时得到的最终阶段(成桥阶段)的内力与单独做成桥阶段分析(平衡状态分析)的结果有差异。即，初始平衡状态分析（成桥阶段分析）时，同时考虑了全部结构的自重、索拉力以及二期荷载的影响；而在正装分析时，合拢之前所有阶段的加劲梁会因为自重、索拉力产生变形，合拢时合拢段只受自身的自重影响而不受其它结构的自重和索拉力的影响。 MIDAS/Civil能够在小位移分析中考虑假想位移，以无应力长为基础进行正装分析。这种通过无应力长与索长度的关系计算索初拉力的功能叫未闭合配合力功能。未闭合配合力具体包括两部分，一是因为施工过程中产生的结构位移和结构体系的变化而产生的拉索的附加初拉力，二是为使安装合拢段时达到设计的成桥阶段状态合拢段上也会产生附加的内力。利用此功能可不必进行倒拆分析，只要进行正装分析就能得到最终理想的设计桥型和内力结果。 重新说明一下的话，首先倒拆分析和正装分析的结果是不可避免存在差异的，设计人员需要根据倒拆分析得到的施工阶段张力，利用自己的经验进行进一步地调索或者调整施工步骤或施工工法，从而才能得到既满足施工阶段的结构安全要求，又满足成桥状态的线形和内力条件的斜拉索张力。 其次利用MIDAS/Civil的未闭合力功能，设计人员可以不必繁琐地建立倒拆施工阶段的
转体斜拉桥斜拉索主要施工方法 1.1施工准备 1.1.1成品索的检验 斜拉索出厂前按设计要求，对斜拉索有关性能进行检验。 斜拉索到达现场后，查验并索取每根成品索的质量保证书（质量保证书含本批交货的数量、质量及各种检验结果）；如果进行了非常规试验，需提供检验报告。 1.1.2索导管的处理 斜拉索锚头外径与索套管的内径相差很小，挂索时极易产生位置偏差，从而造成锚头外螺牙和斜拉索PE保护套的损伤，因此斜拉索挂设前应对塔、梁端的索套管进行全面的检查，对索套管内的焊渣、毛刺等进行打平磨光。 1.2 斜拉索上桥和桥面水平运输 根据斜拉索安装计划，斜拉索制造厂将验收后待交付的斜拉索陆路运输运至适当位置。斜拉索采用汽车吊提升上桥面置于卧式放索机上，吊装时为了避免对斜拉索外包PE的伤害，采用大直径纤维绳、或直接使用10t软吊带进行吊装。 1.3 斜拉索的塔端挂设及桥面展开 7~8#索长度比较短，塔端挂设完成后斜拉索已基本展开，
直接采用塔吊提升剩余斜拉索即可完成桥面展开。1~6＃索稍长，需采用以下步骤进行桥面展索。 1）7~8#索的塔端挂设方法（硬牵引） 具体步骤： 具体步骤： 第一步：塔吊提升锚头，同时转动放索机，放松斜拉索，当塔吊将塔端锚头提升一定高度后，缓慢落钩将塔端锚头置于锚头小车上。 第二步：在塔端锚头处安装内衬套和张拉杆以及在合适位置安装索夹，连接塔吊。 第三步：塔内下放牵引绳，将其与张拉端头连接。 第四步：塔内牵引绳与塔吊做到同步起吊，塔吊提供主动力，同时与塔内牵引绳协助调整张拉杆及斜拉索前端角度，塔内进行临时锚固，将螺母至少拧上三牙以上，塔吊松钩，拆除连接夹具。 2）1~6#索的塔端挂设及桥面展开（软牵引） 具体步骤如下： 第一步：塔吊提升锚头，同时转动放索机，放松斜拉索，当塔吊将塔端锚头提升一定高度后，缓慢落钩将塔端锚头置于锚头小车上。 第二步：在塔端锚头处安装软牵引装置以及在合适位置安装索夹，连接塔吊。
广州陈村特大桥斜拉索安装 施工方案 编制:李波 校核: 审核: 柳州欧维姆工程有限公司 2011年11月18日
施工方案目录 施工方案目录 0 1 工程概况 (4) 1.1 基本概况 (4) 1.2 陈村特大桥斜拉索简介 (4) 2 陈村特大桥OVM250AT斜拉索体系结构说明 (5) 2.1 锚固段 (6) 2.2 过渡段 (6) 2.3 自由段 (7) 2.4 抗滑锚固段 (7) 2.5 塔柱内索鞍段 (7) 3 编制依据 (8) 4 编制原则 (8) 5 组编制范围 (8) 6 施工组织 (8) 6.1 组织机构框架图 (9) 6.2 劳动力组织 (9) 6.3 施工控制进度 (9) 6.4 主要施工机具 (10) 6.6 主要材料组织 (14) 6.7技术组织 (15) 7 进度计划（总工期约三百天） (15)
8.2斜拉索安装施工顺序 (17) 9 斜拉索施工工艺及技术措施 (18) 9.1斜拉索施工工艺流程图 (19) 9.2 钢绞线下料要求 (19) 9.3 HDPE管焊接 (20) 9.3.1 焊接长度计算 (20) 9.3.2 焊接工艺 (20) 9.3.3 焊接条件 (20) 9.4 索鞍安装 (21) 9.4.1 安装工艺 (21) 9.4.2 注意事项 (24) 9.5 锚具安装 (24) 9.5.1 锚垫、锚管的清理 (24) 9.5.2 锚具的检查 (25) 9.5.3 锚具的运输 (25) 9.5.4 锚具的安装 (25) 9.5.5 锚具调整 (25) 9.5.6 塔外锚固护筒临时定位 (25) 9.5.7 张拉支座安装 (26) 9.6 HDPE套管的挂设安装 (26) 9.6.1 套管吊装前的组装 (27) 9.6.2桥面准备 (27)
中铁大桥局股份有限公司郑州中心区铁路跨线桥二标段项目经理部 作业指导书 单位：技术室2009年9月日编号： 作业项目名称斜拉索安装、张拉施工 作业单位斜拉索施工作业队 作业负责人 作业主要内容：斜拉索安装、张拉 主要工程数量：60根斜拉索 作业要求： 见附后《斜拉索施工作业指导书》 收到签字： 编制：复核：负责人：
郑州市中心区铁路跨线桥 斜拉索安装、张拉施工作业指导书 一、编制依据 1、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000） 2、《中铁二院郑州市中心区铁路跨线桥斜拉索设计图》 3、《塔吊使用说明书》 4、《郑州市中心区铁路跨线桥工程施工组织设计》 二、概况 郑州市中心区铁路跨线桥主桥工程为双塔单索面三跨预应力混凝土斜拉桥，跨径组合为106＋248＋106m，全长460m。主塔斜拉索按扇形布置，每塔共有15对，编号从塔底往上依次编号为1至15号，分2、3#墩及东西两侧。索塔上拉索交错锚固，索距为2.8m～4.7m不等。全桥共设120根斜拉索，斜拉索采用PES7-253 、PES7-283、 PES7-265、PES7-301等四种规格。整股钢丝用高强缠包带缠紧后外挤双层双螺旋线护套，钢丝的抗拉标准强度Rby=1670MPa，最长索138.978m，最短索26.181m，单根索最大重量12.78t（索重），两端均采用张拉冷铸锚具。张拉端设在主塔端，同一编号斜拉索要求四根索同时对称张拉。 斜拉索参数表 1-1 西塔边跨斜拉索技术参数（表一） 索号规格精下料长 度（m） 索长 （m） 单根索重（t） 塔端戴平帽梁端戴到设 计位置时牵引力（t） XBS1 PESC7-253 26.757 27.071 3.030 2.907 XBS2 PESC7-265 35.681 35.995 3.987 5.244 XBS3 PESC7-265 44.494 44.808 4.739 8.096 XBS4 PESC7-265 52.862 53.176 5.454 11.470 XBS5 PESC7-283 61.381 61.735 6.532 16.050 XBS6 PESC7-283 69.851 70.205 7.300 21.420 XBS7 PESC7-301 76.747 77.101 8.434 26.350 XBS8 PESC7-301 83.625 83.979 9.095 31.680
斜拉桥斜拉索施工工艺流程及作业指导 1.目的 明确斜拉桥斜拉索施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺、质量标准,指导、规范桩基成孔作业. 2.编制依据 (1)《斜拉桥施工图设计-拉索结构施工图设计》； (2)《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）； (3)《公路斜拉桥设计规范》（试行）JTJ027-96； (4)《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》GB/T18635-2001； (5) 斜拉索安装的相关技术资料； (6)《公路斜拉桥设计细则》（JTG/TD65-1-2007）. 3.适用范围 适用于斜拉桥高强平行钢丝成品索配合对称悬灌主梁施工的斜拉索施工. 4.技术准备 4.1内业准备 （1）开工前组织技术人员认真审核施工设计图纸和有关设计资料,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准,编制斜拉桥斜拉索实施性施工组织设计,制定施工安全保证措施,提出应急预案. （2）从事起重机械作业、登高架设作业、机动车辆驾驶等特种作业的人员必须持有特种作业证.对所有施工人员进行岗前技术培训,作业前进行技术交底. 4.2外业准备 4.2.1施工前检查工作 （1）对已施工完成的塔柱和主梁段进行检查,并将检查结果报监理工程师进行审核,合格后方能进行斜拉索作业施工. （2）在锚垫板上放出孔道口十字中心线,以便对中,如若锚头安装偏位会造成锚头外螺纹与孔口磨擦,影响斜拉索张拉力精度. （3）对施工所用的平行钢丝斜拉索、斜拉索锚具生产厂家进行调查,选用供货商.成品索进场后根据质保单进行严格查验,检查锚具,PE在运输过程中是否有损伤,如有损伤,及时采取修理措施并妥善保管；检验并核对成品索合同内的质量证明文件等是否齐全完整.对需要进行试验和检验的项目要按规定进行试验和检验,确保工程材料的质量和数量满足设计、规范和施工的要求.
3.9.1概述 本桥主桥采用双塔单索面斜拉桥，主跨120m，边跨70m。斜拉索采用钢绞线，每束拉索由31根φj15.25mm镀锌钢绞线组成，标准强度R b y=1860Mpa，最大索力控制在3230KN左右，两端采用钢绞线拉索锚具。斜拉索在主梁上的纵向基本间距为5m，纵立面上的每根斜索由横桥向并排两根组成，横向间距为 1.0m，塔上竖向间距为2.33m，索与梁的水平夹角为25°，斜拉索在塔顶连续通过鞍座，两侧对称锚于梁体。每个塔上设有8对32束斜拉索，全桥共64束。 3.9.2斜拉索安装工艺流程图。
3.9.3 斜拉索制作 斜拉索是斜拉桥的生命线，其制作的质量至关重要。斜拉索的制作由专业厂家完成，其具体工艺要求如下： 3.9.3.1 镀锌钢丝 3.9.3.1.1斜拉索采用标准强度为1860Mpa的Φj15.25mm镀锌钢绞线制作。将其断面排成正六边形或缺角六边形，且进行大捻距轴心左旋扭绞。斜拉索采用双重防腐措施，每股镀锌钢绞线外包裹PE，钢绞线外套PE管，这样大大减少了斜拉索松散的可能性。位于索鞍处的钢绞线为裸索，也采取相应的防腐措施。进货验收时应对材料制作方法、机械性能、尺寸及允许偏差、加工成品和表面要求、试样数量、质量证明书、包装和标准等进行检查。 3.9.3.1.2检验规则 a、检验分类 产品检验分为出厂检验和型式检验 出厂检验 可由生产厂的质量检验部门在日常生产中进行也可由用户指定的第三方代理机构进行。生产厂家的质量检验部门或第三方代理机构应出具每批产品的检验报告，作为该批产品的质量依据。 型式检验 凡属下列情况之一者，应进行型式检验： a）原料、工艺等有较大改变时； b）生产设备改造后或生产过程中设备发生较大故障时；
斜拉桥拉索自振频率分析 摘要：应用数理方程知识和有限元理论，分别求得斜拉索自振频率的解析解和数值解，并将两种方法得到的结果进行比对，证明了解析法和有限单元法的可靠性，为拉索的风雨激振和参数共振分析提供基础。 关键词：斜拉桥；拉索；自振频率 Abstract: the application of mathematical equations knowledge and finite element theory, respectively given.according vibration frequency of stay-cables analytical solution and the numerical solution, and will by the two methods than the results, and proves the analytic method and finite element method of reliability, for the storm of the lasso excitation and parameter resonance analysis provides the foundation. Keywords: cable-stayed bridge; The lasso; The natural frequency of vibration of 1. 引言 随斜拉桥跨度的不断增大，斜拉索变得越来越长，因为索的大柔度、小质量和小阻尼等特点，极易在风雨、地震及交通等荷载激励下发生振动[1]。长拉索前几阶频率在0.2-0.3Hz时，模态阻尼比只有0.1%，更有可能发生大幅的摆动。迄今，已有许多斜拉索风致振动的报导：日本结构工程协会(Japan Institute of Construction Engineering) 在1988 年一年内对日本的五座斜拉桥斜拉索振动进行了观测和测量，发现它们的最大振幅如下：Brotoni桥达600毫米，Kofin桥达1000毫米，Meikeh桥达600毫米，Aratsu桥达300毫米，大约为直径的两倍。在国内，1992 年南浦大桥在一次风雨联合作用的情况下浦西岸尾部几根斜拉索发生了较大的振动；杨浦大桥尾索在风雨共振作用下也发生过剧烈的振动，最大振幅超过l米。2001年，在南京长江二桥通车前，桥上斜拉索在风雨激振下发生大幅摆动，导致安装在梁端的部分油阻尼器损坏[3-5]。 目前对斜拉索风致振动的研究主要集中在单索的风致振动，已经发现的斜拉索可能的振动类型主要包括以下六类：(1) 顺向风振动；(2) 风雨激振；(3) 横风向驰振；(4) 涡激共振；(5) 参数共振。 1. 顺向风振动是拉索振动最常见的一种。由于风速可以分解为平均风速和脉动风速，风对拉索的作用也表现为平均风引起的静内力、静位移和脉动风引起拉索的振动响应，包括动内力、动位移和振动加速度。
YF-ED-J4604 可按资料类型定义编号 斜拉索施工安全操作规程 实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
斜拉索施工安全操作规程实用版 提示：该操作规程文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的，相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1 一般规定 1.1 参加斜拉索施工人员必须进行安全技术交底，熟知挂索施工的程序。并按高空作业的要求戴好安全帽，系好安全带，水上作业穿好救生衣。严格执行各自岗位及设备的安全操作规程。 1.2 参加斜拉索施工的特殊工种人员必须要培训合格并持有效特种作业人员操作证，方能上岗操作，指挥人员与操作人员距离较远时必须用对讲机联系。 1.3 斜拉索桥面展开时，操作人员应保
持与索体1米以上的距离，防止斜拉索的扭力作用，导致索体翻转伤人。 1.4 在不良气候条件下，如暴雨或风力达6级以上时，停止斜拉索高空作业。 1.5 严格遵守高空作业操作规程；为防止使用的工具不慎掉落，需要对工具绑上防落绳，并系于身边。 1.6 高空所有施工走道均设置拦杆及安全网，所有悬吊作业均采用封闭式吊篮。 1.7 斜拉索起吊、挂设提升、牵引、压锚等所有施工过程中，斜拉索吊点或拉伸受力点必须采用大直径纤维绳或与索直径配套的专用夹具捆绑或夹索，索夹内应垫10mm厚保护橡胶皮。索夹螺栓应按指定紧固力进行紧固。不得采用钢丝绳等硬性绳索捆绑、提吊斜拉索。
斜拉桥斜拉索施工方案 1、概况 该桥斜拉索采用填充型环氧涂层钢绞线斜拉索，塔上设置张拉端，梁下为锚固端；每侧主塔设12对斜拉索，全桥共24对斜拉索，其规格为15-27、15-31、15-34、15-37、15-43、15-55、15-61共7种，斜拉索采用平行钢绞线斜拉索体系。斜拉索由固定端锚具、过渡段、自由段、HDPE护套管、张拉端锚具及索夹、减振器等构成。 2、斜拉索施工工艺 本工程主梁采用前支点挂篮悬臂现浇施工，斜拉索挂索方式与支架现浇和后支点挂篮施工有所不同，需在挂篮上设置索力转换装置。其基本工艺流程详见附《表3 施工工艺框图》。 3、斜拉索施工准备 （1）、施工前准备工作 施工前准备工作包括：施工平台、施工机具的准备；施工人员的工作分配；斜拉索锚具的组装和安装；HDPE外套管的焊接等。 ①、施工平台准备 斜拉索挂索施工前，在主塔和箱梁处设置施工平台，以方便施工人员操作。主塔施工处在塔内、外均设置施工平台，箱梁处施工平台设置在挂篮上。施工平台的搭设满足施工要求，并采取适当的安全措施，确保人员和设备的安全可靠。 ②、施工机具准备 正式施工前，所有施工机具就位。张拉用千斤顶、油泵和传感器经过有资质的第三方进行配套标定。因本工程斜拉索规格较大，采用机械穿索方式进行挂索施工，双塔双索面同时施工时，主要施工设备清单如下。
③、施工人员分配 为有效安排斜拉索施工的各环节，统一协调指挥，斜拉索施工前，需进行人员的工作分配。按本工程双塔双索面斜拉索同时施工的要求，每个索面需进行如下主要人员及岗位配置。 备注：HDPE管焊接和锚具组装安装在挂索前完毕，张拉工和穿索工经过培训后可上岗操作； ④、斜拉索锚具组装和安装 斜拉索各部件单独包装运输，现场组装。 斜拉索挂索前，对锚具进行组装和安装。对于张拉端锚具，将固定端锚板与密封装置组装好，旋上螺母后安装于箱梁上混凝土锚块处，并临时将其与锚垫板固定。对于张拉端锚具，将锚板与密封装置组装好后安装与塔内钢锚箱的锚固端处，并临时将其与锚垫板固定。安装张拉端和固定端锚具时，在锚具上做好标记，确保上下锚具孔位严格对应一致。 ⑤、HDPE管焊接 HDPE外套管为定尺生产，其标准长度一般为6m/根或9m/根。斜拉索挂索施工前，将标准长度的HDPE管焊接成设计长度，采用热熔焊接机进行HDPE 管的焊接。 4、钢绞线穿索张拉 (1)、HDPE管吊装 ①、准备工作 依次将防水罩、延伸管套到HDPE管上，安装临时抱箍，并穿入首根钢绞线。 将带法兰的延伸管套到塔柱端的HDPE外套管上，直至大约1.5m的外套管
拉索施工方案 一、拉索体系 本工程拉索采用公称直径为7mm、抗拉强度为1670MPa的低松驰高强度镀锌钢丝。分别采用了PES（C）7-265、409和499三种规格拉索，各14、54以及52根。全结构共有120根拉索，约290吨（钢丝净重），最长索长为29.48m，单根最大重量为7.5t。 本工程拉索最主要特点是大规格，特别是7×511将是国内最大的索具规格，其锚具形式和尺寸详见下图。由于拉索规格超出常规，其制作、检验、运输、安装以及保护的难度非常大。 二、节点形式 结构主要节点形式：
屋面梁交叉节点 底部梁交叉节点 中部梁交叉节点 三、结构状态图 由设计要求知，拉索张拉前用支撑承托2～3层结构，拉索张拉完成后拆除支撑，开始施工三层以上结构。以A区为例，张拉拉索时结构状态如图所示。 张拉拉索结构整体状态图
四、拉索主要施工程序 根据以上设计总体施工顺序，初步制定如下拉索施工顺序： 材料进场 ） 第四阶段：第二批张拉施工
五、安装前准备 1）平面堆放 根据现场平面布置安排，我们主要需要一片临近结构、尺寸约为15×35的地方用于拉索到场的临时堆放和预绷紧场地。如下图1示。另在砼体周边、地下室顶板布置卷扬机，布置大致位置见下图。 总平面布置图 2）预绷直 为了消除由于前期各种原因引起的残余应力，尽量使拉索安装时
处于直线状态，制作预绷紧台座对拉索进行先绷直。台座为混凝土承压结构，最大承载力为800T。预绷直以拉索绷直为准，约为400~600T。如下为预绷紧台座示意图: 受压柱：面/底筋：8 22; 腹筋：4 18; 箍筋：4 10@200 1：混凝土强度为40； 2：1000厚固定砼垫块以及调整垫块内 配置5层 16网片筋，100×100×100拉索预张拉台座 3）水平运输 每根索采用小车运输的方法，拉索预绷直后，按编号运输至靠近结构的塔吊周边。一般每根拉索最少用3辆小车运输，小车最小间距为3m。拉索装车前应加强拉索锚具保护，以防止运输过程中锚具螺丝被损坏。运输过程中，应确保小车同步运行，避免小车侧翻或拉索掉落小车。以下为小车设计大样图，车总高应小于500mm。
斜拉索张拉施工技术分析 发表时间：2017-07-26T15:55:02.497Z 来源：《基层建设》2017年第10期作者：胡涛刘宸安[导读] 摘要：重庆高家花园大桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，主跨为钢箱梁结构，边跨为预应力混凝土箱梁结构 中交一公局第三工程有限公司 摘要：重庆高家花园大桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，主跨为钢箱梁结构，边跨为预应力混凝土箱梁结构，施工时斜拉索索力技术要求高、难度大。本文介绍了斜拉索张拉过程中索力控制的技术要点，以及采取的施工质量控制措施。 关键词：高家花园大桥斜拉索索力控制 1.工程概况 重庆高家花园大桥是轨道交通环线跨越嘉陵江的一座轨道交通专用斜拉桥，也是轨道交通环线主要节点性工程之一。索塔设计为H 形，索塔高139.5m；塔梁分离，半漂浮体系。索塔由下至上依次分为墩柱、下塔柱、中塔柱和上塔柱，主跨为钢箱梁结构，边跨为预应力混凝土结构。全桥斜拉索设计为52对，塔端索间距为6.15m，中跨钢箱梁端索间距为12m，边跨混凝土箱梁端索间距为8m。（斜拉索布置 见图1-1 主桥总体布置图） 2.斜拉索设计与施工特点 2.1 斜拉索设计 主桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，全桥共52对斜拉索。边跨为砼箱梁，中跨采用钢箱梁。斜拉索在中跨主梁上的纵向标准索距为12m。在边跨的标准索距为8m。塔侧第一对斜拉索在主梁上的锚固点距主塔中心线边跨、中跨分别为14.5m和20m。拉索采用外包单层黑色HDPE填充型环氧涂层钢绞线拉索及相应的配套锚具，标准强度fpk=1860MPa，弹性模量为Ep=1.95*105MPa；公称直径Φs15.2mm，张拉力按照0→10%～15%σcon（开始计入伸长量，预紧张拉）→80%σcon→100%σcon（持荷五分钟，保证环氧钢绞线应变充分）进行控制。 2.2 斜拉索张拉施工特点 本桥边跨每道斜拉索52根钢绞线，中跨每道索45根钢绞线，采用单根斜拉索的钢绞线均逐根挂索完成后随即用单根千斤顶进行单端张拉的方法进行施工。环氧钢绞线张拉采用伸长量和索力双控措施，以索力为主，以伸长量为辅并且需要兼顾中跨钢箱梁顶面标高。施工过程中必须保证两个塔支均匀同步张拉，严格控制张拉力精度，保证索力及中跨钢箱梁顶标高等各项指标满足设计要求。 3.斜拉索张拉施工 3.1准备工作及注意事项 （1）提前对千斤顶以及油表进行标定； （2）每一次张拉前根据顶与表的编号核对千斤顶与油表，确保顶与表的对应使用； （3）张拉前需检查好千斤顶及油表，确保千斤顶不存在泄压情况能正常工作、油表使用前是归零状态； （4）张拉前对作业人员进行必要的技术、安全和环保交底； （5）张拉过程中千斤顶前方禁止人员停留，防止钢绞线崩断伤人； （6）张拉过程中出油要慢，有异常响声马上停止，检查无恙后再继续作业； （7）油缸行程最多出到18cm，防止千斤顶崩坏伤人； 3.2张拉过程中质量控制 在斜拉索安装过程中，整体张拉时由于索力变化较快，易对桥梁结构造成冲击，对全桥的受力的情况影响较大，为保证该过程平稳，减少施工风险，结合本桥的实际情况，采用单根钢绞线分级、对称张拉的工艺。斜拉索的张拉对桥塔和主梁起着至关重要的作用，所以在张拉的过程中必须严格控制好各个环节的施工质量，确保张拉各项指标满足设计要求。
技术交底书技术交底书
斜拉索布置图（一半） 3.2总体施工方案及工序流程 1、总体施工方案：斜拉索在对应的箱梁节段预应力张拉完成后对称挂设、张拉。挂索采用塔吊辅助完成挂索，梁段挂锁在塔吊敷设区域采用塔吊辅助完成挂索(1-2#索),其他索采用桥面卷扬机牵引梁端锚头入索套管。 2、工艺流程： 斜拉索制作运输→索上桥面→展索→挂设→张拉→索力检测→调整及减振装置安装等工序。
工艺流程图 施工方法及各工序操作要点 斜拉索及锚具制造及运输 斜拉索及成套锚具由柳州欧维姆厂家负责生产，进场后应即刻组织监理及实验部门对成品拉索进行外观检查和质量合格文件检查。拉索应下垫上盖，HDPE管道不能存放在靠近热源处，最高温度度。 钢绞线下料 、下料场地：由于钢绞线成盘进行运输且较重，因此放料场地要求清理平整、无堆积杂物且坚实。下料时面层上铺两层帆布，以保护钢绞线HDPE护套不受损伤或弄脏钢绞线。根据最长索的下料长度，确定下料场地长宽。
HDPE圆管焊接工艺流程图 HDPE圆管焊接实体图片 3、焊接注意事项 a、PE管要按规格大小分类堆放，堆放场地要垫平，堆放高度不宜超过6层，要远离火源。用卷尺选出PE管并做好顺接标记，变形严重的PE管不能使用。 b、将PE管放上托架在PE焊机处进行对接，调整PE管位置和卡箍使PE管基本顺直。 c、刨削时压力要均衡，刨花成连续圈状，厚度均匀，才能退刀，退刀时要直进直出，不能左右摆动。退刀后进行试对，看管接缝四周是否有缝隙，如有缝隙必须重新刨削。刀片刀口钝用细砂轮进行水磨，要注意刀口的角度。 d、刨削后调整卡箍使管口接口处外圆高差小于1mm。 e、对每种规格的PE管正式焊接之前进行试焊，确定焊接参数。 f、加热时要控制温度和压力恒定，时间控制准确，同时观察熔高要符合要求。 g、加热完成后取加热板、活塞推进要在5秒钟内完成，控制好对接压力各时间，观察焊缝翻转高度5～8mm。 h、在冬天进行PE管焊接时要采取取暖措施，保障焊接温度在20℃左右，冷却时用棉纱头、挡风布对接头进行保暖。冷却接近室外温度时取出PE管，焊好的PE管堆放场地要平整，不能在PE管上堆放杂物，不能踩踏PE管，防止焊好的PE管变形。
一、编制依据 1、石环公路（省道S101）工程第一合同段（K31+230～K32+480）施工图设计文件(A册)。 2、投入的机械设备、技术力量和类似工程的施工及管理经验。 3、铁道部现行的《铁路行车线上施工技术安全规则》（TDJ412-87)。 4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）。 5、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）。 二、工程概况 石家庄市环城公路斜拉桥主桥采用独塔单索面的预应力混凝土斜拉桥，塔、梁、墩、固接体系，工程采用塔梁同时施工，交叉作业的方法。桥面以上塔高38.6米；斜拉索共8X4=32根，有151-φ7，241-φ7，共2种，最大张拉索力600吨。斜拉索锚具塔上为锚固端，梁上为张拉端，斜拉索在主梁上标准索距为8m。施工内容包括：斜拉索挂索、展索、牵引、张拉、调索、护罩安装及锚端防护等。 三、施工安排 1、施工人员进场情况 根据施工计划安排，为满足现场挂索施工需要，项目部已安排35人，成立专门的挂索作业组，负责全桥的挂索与张拉施工，各工种分配情况详见附表《挂索施工人员配备情况一览表》。 2、施工机械设备进场情况 各种设备已进场，挂索施工安排塔吊1台、转向滑车、手拉葫芦、千斤顶、张拉杆、吊点、电焊机及其它挂索设备均已全部进场完毕，并作好了施工前的准备工作，详见表《主要设备机具准备》。 主要设备机具准备：
3、施工用水、电情况 施工用水使用自建水井。 施工用电使用当地变压器接入，都满足施工要求。 4、施工材料供应 材料及缆索供应采用汽车运输，材料供应根据施工计划分期分批供应，加工件已按工期按计划加工。其它材料的供应详见附表《工程材料准备情况一览表》。 5、试验设施 现场已建有中心试验室一座，配备满足施工需要的试验设备和相应的试验人员。具有满足本工程试验的资质和能力。 6、施工计划 本桥斜拉索拟在6月20日安排进场，并于6月25日前完成验收工作，具备挂索条件。6月26日至7月31日完成斜拉索的挂设。 7、技术准备： ⑴计算、确定张拉技术参数。 ⑵张拉施工机具、设备的设计、制造、标定工作。 四．斜拉索安装施工方案 1.工程特点： 本工程主桥箱梁施工采用搭设支架立模分段浇注砼施工方法.要完成
拉索式点支式玻璃幕墙的施工工艺 拉索式点支式玻璃幕墙的施工工艺 1、工艺概述 （1）钢结构安装到位后对钢结构的基准进行测量，同时详细记录每榀钢结构的变位情况。根据变位量确定驳接头的点位和拉索耳板的焊接位置，然后进行受力索的安装。经调整后再进行承重索和稳定索竖向桁架上的驳接座的位置并进行焊接。 （2）拉索结构与驳接座安装结束之后要进行配重测试，配重的重量按驳接座随玻璃重量的1.2～1.5倍设置。配重的位置取幕墙中部1-5个控制单元进行。 （3）驳接系统的安装是在全部结构校正结束后经报验合格进行安装。先将驳接爪分布图安装定位驳接爪，之后再次复核每个控制单元和每块的定位尺寸，根据测量结果校正驳接爪定位尺寸。驳接头的安装是与玻璃安装同时进行的，在玻璃安装前先将驳头安装在玻璃孔上并锁紧定位，然后将玻璃提升到安装位置与驳接爪连接固定。玻璃安装是从上到下先中间后两侧。 （4）在玻璃安装结束后调整报验后进行打胶处理。 （5）施工顺序简图： 测量放线—预埋件校准—桁架的安装、焊接—校准检验—连接受力拉索—施加预应力—整体调整—校准检验—施加配重物—报监理核准—安装驳接系统—安装玻璃—调整检验—玻璃清洗—清理现场—交检验收 2、拉索点去式幕墙的施工艺 （6）放线： 测量放线是确保施工质量的最关键的工序。必须严格按施工工艺进行，为保证酒精度按施工图纸采用激光经纬仪、激光指向仪、铅垂仪、光电测距仪、电子计算机等仪器设备进行测量放线。 以确定好的控制点将每对水平控制点用拉线边接，将每对竖向控制点用拉线连接。连接后的拉线在空中形成网面，用记号笔将每个网交叉点作上标记以确保在施工过程中拉线的交叉点不变。 （7）拉索及悬空杆的安装定位准确度直接影响到玻璃能否按设计图进行安装，影响到玻璃幕墙在安装后的平面度，胶缝宽度以及下班幕墙的稳定性，所以对悬空拉杆的安装顺序、调整精确度、预应力值的大小必须严格的规定才能有效的控制玻璃幕墙的安装质量。 ①安装顺序： 在拉索与悬空杆的安装过程中要掌握好施工顺序，安装必须按“先上后下，先竖后横”的原则进行安装。 1）拉索的安装： 根据图纸给定的拉索尺寸适当加上3㎜—5㎜，从顶部结构开始持索呈自由状态，待全部竖向拉索安装结束后进行调整，调整顺序也是先上后下，按尺寸控制单元逐层将悬空杆高速到位。 2）横向拉索的安装： ①待竖向拉索安装调整到位后连接向拉索，横向拉索在安装前应先按图纸给定的长度尺寸加长3㎜—5㎜呈自由状态，先上后下按控制单元逐层安装，待全部安装结束后调整到位。 ②悬空杆的定位、调整; ③空杆的安装过程中必须对杆件的安装定位几何尺寸进行校核，前后索长度尺寸严格按图纸尺寸调整才能保证悬空连接杆与玻璃平面的垂直度。调整以按单元控制点为基准对每一个悬空杆的中心位置进行核准。确保每个悬空杆的前端与玻璃平面保持一致，整个平面度的
斜拉桥斜拉索施工作业指导书 1.目的 明确斜拉桥斜拉索施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺、质量标准，指导、规范桩基成孔作业。 2.编制依据 (1)《斜拉桥施工图设计-拉索结构施工图设计》； (2)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)； (3)《公路斜拉桥设计规范》(试行) JTJ027-96 ； (4)《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》GB/T18635-2001 ； (5)斜拉索安装的相关技术资料； (6)《公路斜拉桥设计细则》(JTG/TD65-1-2007 )。 3.适用范围 适用于斜拉桥高强平行钢丝成品索配合对称悬灌主梁施工的斜拉索施工。 4.技术准备 4.1内业准备 (1)开工前组织技术人员认真审核施工设计图纸和有关设计资料，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准，编制斜拉桥斜拉索实施性施工组织设计，制定施工安全保证措施，提出应急预案。 (2)从事起重机械作业、登高架设作业、机动车辆驾驶等特种作业的人员必须持有特种作业证。对所有施工人员进行岗前技术培训，作业前进行技术交底。 4.2外业准备 4.2.1施工前检查工作 (1)对已施工完成的塔柱和主梁段进行检查，并将检查结果报监理工程师进行审核，合格后方能进行斜拉索作业施工。 (2)在锚垫板上放出孔道口十字中心线，以便对中，如若锚头安装偏位会造成锚头外螺纹与孔口磨擦，影响斜拉索张拉力精度。 (3 )对施工所用的平行钢丝斜拉索、斜拉索锚具生产厂家进行调查，选用供货商。成品索进场后根据质保单进行严格查验，检查锚具，PE在运输过程中是否有损伤，如有损伤，及时采取修理措 施并妥善保管；检验并核对成品索合同内的质量证明文件等是否齐全完整。对需要进行试验和检验的项目要按规定进行试验和检验，确保工程材料的质量和数量满足设计、规范和施工的要求。
大门斜拉索施工 一、工程概况 屋盖结构平面尺寸为56米×12米,由两跨21.5米波浪式钢筋混凝土井式梁板(梁高60厘米)组成,两端成悬臂状态.中间设一根1.2米×2.5米的钢筋混凝土柱,用20根斜拉索拉住屋面梁板,见图8-94.. 二、斜拉索构造 1.拉索材料 拉索材料选用1860级中φ15.24低松弛钢绞线.拉索设计索力一般为钢索极限索力的1/3.所需的钢绞线根数见表8-10. 第一道采用涂防腐油脂外包PE管,壁厚增至1.2米米;第二道采用直径75米米的PVC硬塑料管,壁厚4米米;第三道采用水泥浆将管道内的空隙灌满,达到全封闭要求. 3.锚具选用 拉索张拉端位于屋盖井式梁交点处,采用0V米XGl5-4(3)系杆锚具.该锚具为三片式,特殊齿形,有防松装置,以防低应力状态下滑索;其锚板具有外螺纹并配有螺母,供最后整体张拉用.拉索固定端采用0V米1.5P挤压锚具. 4.节点构造 拉索张拉端的构造见图8-95,由钢垫板、螺旋筋及φ70(60)米米金属波纹管组成.在屋面处插一段φ60米米×2.5米米无缝钢管,并设置一道止水钢环. 拉索固定端的构造见图8-96,由锚垫板(钻有3或4个φ20米米孔)、螺旋筋及φ80米米金属波纹管组成.为防止锚板与金属波纹管连接处漏浆,在锚板上焊有封口钢管. 三、斜拉索施工 1.工艺流程 屋盖梁板模板钢筋安装→张拉端埋件安装→屋盖混凝土浇筑→中间立柱模板钢筋安装→固定端埋件安装→中间立柱混凝土浇筑→穿拉索→装PVC套管→拉索单根张拉φ拉索整体张拉→拉索张拉端锚具封头→PVC管竖向灌浆. 2.预埋件安装 根据设计图样要求,计算每个张拉端预埋孔道的水平偏移角及垂直偏移角,按此角度严格控制预埋孔道的安装位置及角度 ,并与周围钢筋焊牢,混凝土浇筑时派人跟踪检查,以确保预埋孔道的位置与角度符合要求. 3.穿束、装套管 无粘结钢绞线下料后,固定端装挤压锚具;在钢绞线两端750米米范围内剥皮,用柴油清洗后用锯末擦净,以确保灌浆粘接.
用MIDAS/Civil做斜拉桥正装分析 1. 斜拉桥正装分析和未闭合配合力功能 在斜拉桥设计中，可通过成桥阶段分析得到结构的一些必要数据、拉索的截面和张力等，除此之外斜拉桥还需要进行施工阶段分析。 根据施工方法的不同，斜拉桥的结构体系会发生显著的变化，施工中有可能产生比成桥阶段更不利的结果，所以斜拉桥的设计要做施工阶段分析。按施工的顺序进行分析的方法叫施工阶段的正装分析(Forward Analysis)。一般通过正装分析验算各个施工阶段的产生应力，检查施工方法的可行性，最终找出最佳的施工方法。 进行正装分析比较困难的是如何输入拉索的初始张拉力，为了得到初始张拉力值通常先进行倒拆分析，然后再利用求出的初始张拉力进行正装分析。 采用这种分析方法，工程师普遍会经历的困惑是： 1) 在进行正装分析时可以看出正装和倒拆的张力不闭合。 2) 因为合拢段在倒拆分析和正装分析时的结构体系差异，导致正装分析时得到的最终阶段(成桥阶段)的内力与单独做成桥阶段分析(平衡状态分析)的结果有差异。初始平衡状态分析（成桥阶段分析）时，同时考虑了全部结构的自重、索拉力以及二期荷载的影响。但在正装分析时，合拢之前所有阶段的加劲梁会因为自重、索拉力产生变形，合拢时合拢段只受自身的自重影响而不受其它结构的自重和索拉力的影响。如上所述，结构体系的差异导致了初始平衡状态分析（成桥阶段分析）与正装分析的最终阶段的结果产生了差异。 产生上述张力不闭合的原因，大部分是因为工程师没有完全把握索的基本原理或没有适当的分析软件。实际上是不应该产生内力不闭合的，其理由如下： 1) 从理论上讲，在弹性范围内正装分析和倒拆分析在同一阶段的结果应该相同。 2) 如果在计算时考虑合拢段在合拢时的闭合力，就能够得出与初始平衡状态分析(成桥阶段分析)相同的结果。 从斜拉索的基本原理上看，倒拆分析就是以初始平衡状态（成桥阶段）为参考计算出索的无应力长，再根据结构体系的变化计算索的长度变化，从而得出索的各阶段张力。一个可行的施工阶段设计，其正装分析同样可以以成桥阶段的张力为基础求出索的无应力长，然后考虑各施工阶段的索长变化得出各施工阶段索的张力。目前以上述理论为基础的程序都是大位移分析为主，其原因是悬臂法施工在安装拉索时的实际长度取值是按实际位移计算的。一般来说新安装的构件会沿着之前安装的构件切线方向安装，进行大位移分析时时，因为切线安装产生的假想位移是很容
1前言 随着桥梁建设的发展,斜拉桥以其良好的结构性能和跨越能力以及优美的建筑造型在现代桥梁中占据着重要地位.而斜拉桥主塔索导管的定位则是其施工过程中一项精度要求最高、工作难度最大，对成桥质量影响显著的测量工作。本工法可应用于建设条件相类似的项目，其成果将为斜拉桥索导管定位测量工作带来积极的推动作用. 2 工法特点 目前,主塔索导管的定位方法较多,主要有间接测量定位法、场地定位安装后直接吊装法等。由于其定位的精度很大程度上受管件或其他构件的加工误差影响，很难满足其定位精度要求。另外受其工法影响，其定位需要多次转换，工序繁琐，不直观。而本工法采用三维直接定位法，配以高精度精密全站仪对索导管的中轴线进行现场实时安装定位，从而达到索导管真正意义要求上的精度以及测量位置的直观性。在索导管定位时，采用可编程计算器，提前将索导管空间线型模型进行编程，测量时可进行实时测量计算，从而提高测量效率。 此工法通过技术创新以及成功应用，突破了常规的索导管定位施工方法，为国内此项技术工法填补了空白。 3 适用范围 本工法适用于斜拉桥索导管定位、悬索桥索导管定位以及类似索导管之类的管道施工定位。 4 工艺原理 索道管的定位精度包括两个方面：一是锚固点空间位置的三维允许偏差±5mm；二是索道管轴线与斜拉索轴线的允许角度偏差<5′。根据两方面的要求和斜拉索的结构受力特性，索道管的定位应优先保证其轴线精度，其次才是锚固点位置的三维精度。索道管轴线与斜拉索轴线的相对偏差主要由索道管两端口中心的相对定位精度决定。
4.1空间直角坐标系的建立 桥梁建设通常建立以桥轴线方向为X 轴的平面桥梁独立坐标系和以某高程系为基准的高程值来表达工程结构物的位置。为了沟通索道管空间图形与数组之间有序的联系，以达到简化计算和方便实际操作的目的，需要建立索道管空间图形的数学模型，使空间图形与数组对应起来。而建立这个数学模型前要先建立空间直角坐标系，通常以主桥直线段桥轴线为X 轴（纵轴）、在水平面内与X 轴垂直的轴为Y 轴（横轴）、而通过平面坐标系原点的铅垂线则是Z 轴。 4.2 索导管特征点与特征轴线的寻找 索导管常规定位采用索导管的顶面线或底面线进行定位，但是，受索导管上附着物（螺旋筋、加紧钢板、附着钢筋等）影响，上下特征线将不方便或不能够准确寻找。为了解决索导管的定位问题，我们根据索导管的尺寸以及外形特征对索导管的锚固处以及出塔处设计加工了专门的定位板，（见图一、图二）。使用时，锚固处定位板直接放置在锚垫板上，直接观测定位板中心即锚固点中心坐标，进行锚垫板位置的调整定位；出塔处将出塔处定位板放置于索导管开口处，注意使定位板的半圆弧与圆杆下侧同索导管的内壁同时紧贴后，观测定位板中心即索导管出口处中心坐标，对索导管出口位置进行调整定位。 1--1 2--2 图一 索导管定位板示意图（出塔处定位板）